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压容压管培训之压力管道修理基本知识什么是压力管道？压力管道，压力管道，时指利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于的管道压力管道修理出现的情况n n压力管道修理一般是发生在压力管道修理一般是发生在n n压力管道有严重腐蚀压力管道有严重腐蚀n n -表现为表现为厚度减薄厚度减薄、严重坑蚀严重坑蚀、泄漏泄漏、n n安装不规范或压力管道元件制造不合格安装不规范或压力管道元件制造不合格 n n -表现为焊缝表现为焊缝错边量超标错边量超标、裂纹裂纹等等n n压力管道超期超温超压使用压力管道超期超温超压使用n n -管道元件管道元件疲劳疲劳、石墨化石墨化等失效等失效n n通过定期检验存在重大安全问题通过定期检验存在重大安全问题n n -评定为评定为4 4级级以下的情况下。以下的情况下。压力管道修理的步骤n n一、压力管道及其元件的修理必须进行申报制。一、压力管道及其元件的修理必须进行申报制。n n二、前期准备工作现场修理二、前期准备工作现场修理n n1 1、材料验收、材料验收n n2 2、外观检查、外观检查n n3 3、在检修前应对预备管道进行加工。、在检修前应对预备管道进行加工。n n三、管道焊接三、管道焊接n n1 1、焊条选择、焊条选择n n2 2、坡口、坡口n n3 3、其它要求、其它要求n n4 4、错边量的控制、错边量的控制n n四、检验四、检验n n五、吹扫五、吹扫一、压力管道及其元件的修理必须进行申报制1、根据压力管道使用登记管理规则压力管道使用登记管理规则国质检锅2003213号第十九条规定：在用压力管道需要进行一般修理、改造时，其修理、改造方案由使用单位技术负责人批准，在用压力管道需要进行重大修理、改造时，需向负责使用登记部门的安全监察机构申报，并由核准的监检机构进行监督检验。修理与改造的区别：1、较大数量地更换原有管线，国外有的规定管线长度为500m以上；2、改变公称直径，因为公称直径的变更将会导致介质的流速、流量、管道的应力、应变等一系列技术参数的变化；3、提高工作压力，有时工作压力的提高使管道的管理级别发生了变化；4、改变了输送介质的化学成分，输送介质化学成分的变动使得原有管道系统的环境因素发生了变化；5、提高了工作温度，工作温度是决定管道选材的根本因素，温度的变更会导致原有管道材料性能的劣化；6、其他如管道控制系统的变更2、在宜化集团，一般修理改造压力管道的修理、改造必须按照压力容器压力管道修理改造程序进行，压力管道的修理单位必须取得相关安装修理资质且焊接人员必须取得相应的焊接操作证。2 2弯管制作弯管制作弯管制作弯管制作2.12.1 弯管宜采用壁厚为正公差的管子制作。当采用负公差的管子制作弯管时，管子弯曲半径与弯管前管子壁厚的关系宜符合表2.1的规定。弯曲半径与管子壁厚的关系表弯曲半径与管子壁厚的关系表2.12.1弯曲半径(R)弯管前管子壁厚R6DN1.06m6NDR5DN1.08m5NDR4DN1.14m4NDR3DN1.25m注：ND公称直径:m设计壁厚.2.22.22.22.2 高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的5 5倍。其他倍。其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的管子的弯曲半径宜大于管子外径的3.53.5倍。倍。2.42.42.42.4 奥氏体不锈钢管制作的弯管可不进行热处理：当奥氏体不锈钢管制作的弯管可不进行热处理：当设汁文件要求热处理时，应按设计文件规定进行。设汁文件要求热处理时，应按设计文件规定进行。2.52.52.52.5 弯管质量应符合下列规定：弯管质量应符合下列规定：2.5.1 2.5.1 2.5.1 2.5.1 不得有不得有裂纹裂纹(目测或依据设计文件规定目测或依据设计文件规定)。2.5.2 2.5.2 2.5.2 2.5.2 不得存在不得存在过烧过烧、分层分层等缺陷。等缺陷。2.5.3 2.5.3 2.5.3 2.5.3 不宜有不宜有皱纹皱纹。2.22.2 高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的5倍。其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的3.5倍。2.42.4 奥氏体不锈钢管制作的弯管可不进行热处理：当设汁文件要求热处理时，应按设计文件规定进行。2.52.5 弯管质量应符合下列规定：2.5.1 2.5.1 不得有裂纹(目测或依据设计文件规定)。2.5.2 2.5.2 不得存在过烧、分层等缺陷。2.5.3 2.5.3 不宜有皱纹。2.5.5 2.5.5 2.5.5 2.5.5 输送剧毒流体或设计压力输送剧毒流体或设计压力p p大于或等于大于或等于10MPa10MPa的弯管，制作弯管前、后的壁厚之差，不得的弯管，制作弯管前、后的壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的超过制作弯管前管子壁厚的l0l0；其他弯管，制作；其他弯管，制作弯管前、后的管子壁厚之差，不得超过制作弯管前弯管前、后的管子壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的管子壁厚的1515，且均不得小于管子的设计壁厚。，且均不得小于管子的设计壁厚。2.5.62.5.62.5.62.5.6 输送剧毒流体或设计压力输送剧毒流体或设计压力p p大于或等于大于或等于10MPa10MPa的弯管，管端中心偏差值的弯管，管端中心偏差值不得超过不得超过1.5mm1.5mmm m，当直管长度，当直管长度L L大于大于3m3m时，其偏差不得超过时，其偏差不得超过5mm5mm。其他类别的弯管其他类别的弯管,管端中心偏差值管端中心偏差值不得超过不得超过3mm3mmm m，当直管长度，当直管长度L L大于大于3m3m时，其偏差不得越过时，其偏差不得越过10mm10mm。2.5.7 2.5.7 2.5.7 2.5.7 高压钢管制作弯管后，应进行表面无损探伤，高压钢管制作弯管后，应进行表面无损探伤，需要热处理的应在热处理后进行，当有缺陷时需要热处理的应在热处理后进行，当有缺陷时,可可进行修磨。修磨后的弯管壁厚不得小于管子公称壁进行修磨。修磨后的弯管壁厚不得小于管子公称壁厚的厚的90%90%，且不得小于，且不得小于设计壁厚设计壁厚。2.5.4 测量弯管任一截面上的最大外径与最小外径差当承受内压时其值不得超过表2.5.4的规定。弯管最大外径与最小外径之差弯管最大外径与最小外径之差 表表2.5.42.5.4管于类别最大外径与最小外径之差输送剧毒流体的钢管或设计压力P10MPa的钢管为制作弯管前管于外径的5输送剧毒流体以外或设计压力小于10MPa的钢管为制作弯管前管子外径的8二、前期准备工作1、材料验收、材料验收 压力管道用钢管必须有制造厂的质量证明书压力管道用钢管必须有制造厂的质量证明书压力管道用钢管必须有制造厂的质量证明书压力管道用钢管必须有制造厂的质量证明书，标志齐全，标志齐全，其质量标准不得低于国家现行标准。在安装前，安装单其质量标准不得低于国家现行标准。在安装前，安装单位应核对材料的品种、规格、型号进行检验，做好检验位应核对材料的品种、规格、型号进行检验，做好检验记录。检查的内容有如下方面：记录。检查的内容有如下方面：钢管的质量证明书钢管的质量证明书(原件原件)是否包括了是否包括了产品标准代号、钢产品标准代号、钢管牌号及规格、炉管牌号及规格、炉(罐罐)号、产品标准（号、产品标准（GB8162GB8162钢管不能钢管不能用于压力管道）中规定的各项检验结果、材料生产单位用于压力管道）中规定的各项检验结果、材料生产单位名称、材料生产单位质量检验章等名称、材料生产单位质量检验章等。如从非钢管生产单。如从非钢管生产单位获得的管子，其质量证明书为复印件的，应加盖供位获得的管子，其质量证明书为复印件的，应加盖供管管单位检验公章和经办人印章单位检验公章和经办人印章。2、外观检查、外观检查n n对于准备使用的压力管道必须进行外观检查：主要检查如下内容 有无裂纹折叠重皮砂眼 缩孔夹渣 锈蚀腐蚀坑局部凹坑机械损伤情况钢管的尺寸圆度厚度偏差等3、在检修前应对预备管道进行加工1 1、压力管道加工、压力管道加工n n1.1 1.1 1.1 1.1 管子切断前应管子切断前应移植原有标记移植原有标记。n n1.21.21.21.2 碳素钢管、合金钢管宜采用碳素钢管、合金钢管宜采用机械方法切割机械方法切割。当采用氧乙炔火焰。当采用氧乙炔火焰切割时，必须保证切割时，必须保证尺寸正确尺寸正确和和表面平整表面平整（）。（）。n n1.31.31.31.3 不锈钢管应采用不锈钢管应采用机械或等离子方法机械或等离子方法切割。不锈钢管及钛管用砂切割。不锈钢管及钛管用砂轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。轮切割或修磨时，应使用专用砂轮片。n n1.41.41.41.4 管子切口质量应符合下列规定：管子切口质量应符合下列规定：n n1.4.11.4.11.4.11.4.1 切口表面应切口表面应平整平整，无裂纹无裂纹、重皮重皮、毛刺毛刺、凸凹凸凹、缩口缩口、熔渣熔渣、氧化物氧化物、铁屑铁屑等。等。n n1.4.21.4.21.4.21.4.2 切口端面倾斜偏差切口端面倾斜偏差(图图1.5)1.5)不应大于管子外径的不应大于管子外径的1%1%，且不得，且不得超过超过3mm3mm。n n图图1.5 1.5 管子切口端面倾斜偏差管子切口端面倾斜偏差n n1.61.6高压管道加工高压管道加工 （单独提出来）（单独提出来）1.61.6.1.1合金钢、不锈钢高压管子应采用合金钢、不锈钢高压管子应采用机械方法机械方法切割。切割。1.6.2 1.6.2 高压管子弯管加工高压管子弯管加工 n n1.6.2.11.6.2.1钢号为钢号为15MnV15MnV、12CrMo12CrMo、1Crl8Ni9Ti1Crl8Ni9Ti、Crl8Nil3Mo2TiCrl8Nil3Mo2Ti的高压管子，应尽量采用冷弯，冷的高压管子，应尽量采用冷弯，冷弯后可不进行热处理。弯后可不进行热处理。n n 1.6.2.21.6.2.2采用热弯时，由于管子加热将引起力学采用热弯时，由于管子加热将引起力学性能的变化，热弯时应遵循相关规定如高压管子性能的变化，热弯时应遵循相关规定如高压管子热弯时，不得用热弯时，不得用煤煤或或焦炭焦炭做燃料，应当用木炭做做燃料，应当用木炭做燃料，以免渗碳；为了检查高压管在弯曲后是否燃料，以免渗碳；为了检查高压管在弯曲后是否有损伤。高压管在弯曲和热处理后，应再进行有损伤。高压管在弯曲和热处理后，应再进行无无损探伤损探伤。n n2弯管制作n n2.1 弯管宜采用壁厚为正公差的管子制作。当采用负公差的管子制作弯管时，管子弯曲半径与弯管前管子壁厚的关系宜符合表2.1的规定。弯曲半径与管子壁厚的关系弯曲半径与管子壁厚的关系 表表2.1弯曲半径(R)弯管前管子壁厚R6DN1.06m6NDR5DN1.08m5NDR4DN1.14m4NDR3DN1.25m注：ND公称直径:m设计壁厚.2.22.2 高压钢管的弯曲半径宜大于管子外径的5倍。其他管子的弯曲半径宜大于管子外径的3.5倍。2.42.4 奥氏体不锈钢管制作的弯管可不进行热处理：当设汁文件要求热处理时，应按设计文件规定进行。2.52.5 弯管质量应符合下列规定：2.5.1 2.5.1 不得有裂纹(目测或依据设计文件规定)。2.5.2 2.5.2 不得存在过烧、分层等缺陷。2.5.3 2.5.3 不宜有皱纹。2.5.4 测量弯管任一截面上的最大外径与最小外径差当承受内压时其值不得超过表2.5.4的规定弯管最大外径与最小外径之差弯管最大外径与最小外径之差 表表2.5.42.5.4管于类别最大外径与最小外径之差输送剧毒流体的钢管或设计压力P10MPa的钢管为制作弯管前管于外径的5输送剧毒流体以外或设计压力小于10MPa的钢管为制作弯管前管子外径的8v2.5.5 2.5.5 输送剧毒流体或设计压力p大于或等于10MPa的弯管，制作弯管前、后的壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的l0；其他弯管，制作弯管前、后的管子壁厚之差，不得超过制作弯管前管子壁厚的15，且均不得小于管子的设计壁厚。v2.5.62.5.6 输送剧毒流体或设计压力p大于或等于10MPa的弯管，管端中心偏差值不得超过1.5mmm，当直管长度L大于3m时，其偏差不得超过5mm。v其他类别的弯管,管端中心偏差值不得超过3mmm，当直管长度L大于3m时，其偏差不得越过10mm。v2.5.7 2.5.7 高压钢管制作弯管后，应进行表面无损探伤，需要热处理的应在热处理后进行，当有缺陷时,可进行修磨。修磨后的弯管壁厚不得小于管子公称壁厚的90%，且不得小于设计壁厚。三、管道焊接管道焊接1、焊条选择、焊条选择11一般情况下碳钢之间用J422、18-8系列不含Ti不锈钢之间用A102、含Ti不锈钢之间用A132、不锈钢与碳钢之间用A302、316L不锈钢之间用A02212因焊条涂层容易吸潮，在使用之前要求进行烘烤，以除去水分（用潮湿的焊条焊接时，容易产生气孔和氢致裂纹。因此，低氢焊条在施焊前必须进行烘干，烘干温度为350450,保温时间为2h。烘干后放在100150的恒温箱内，随用随取。取出后放在焊条保温筒内。低氢焊条一般在常温下超过4h即应重新烘干，重复烘干次数不宜超过三次；酸性焊条一般可不烘干，但焊接重要结构时应经150200烘干12h）。13重要管道的焊接最好先用氩弧打底，可保证充分焊透也可防止焊渣掉在管道内。21坡口制作坡口制作l管道坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法。采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。l管子、管件的坡口形式和尺寸应符合设计文件规定，当设计文件无规定时，可按表2.1的规定确定。钢制管道焊接坡口形式和尺寸表2.1钢制管道焊接坡口形式和尺寸 表2.1项次厚 度T T(mm)坡口名称坡 口 尺 寸间 隙(mm)钝 边(mm)坡口角度()113型坡口01.5-36239型坡口02.502657592602035565369带垫板型坡口03024555926350241260型坡口4603556552060双型坡 口03136575(812)62060U型接头0313（812）7230T型接头I型坡口028610T型接头单边V型坡口02024555101703031730040492040T型接头对称K形接口0323455522坡口清理管道组成件组对时，对坡口及其内外表面进行的清理应符合表2.2的规定；清理合格后应及时焊接。坡口及其内外表面的清理 表表2.22.2管道材质清理范围(mm)清理物清理方法碳素钢不锈钢合金钢10油、漆、锈、毛刺等污物手工或机械等3 其它要求其它要求n n3.1 3.1 3.1 3.1 管道焊接应按本章和现行国家标准管道焊接应按本章和现行国家标准现场设备、工现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范业管道焊接工程施工及验收规范的有关规定进行。的有关规定进行。n n3.23.23.23.2 管道焊缝位置应符合下列规定：管道焊缝位置应符合下列规定：n n3.2.13.2.13.2.13.2.1 直管段上两对接焊口中心面间的距离，当公称直直管段上两对接焊口中心面间的距离，当公称直径大于或等于径大于或等于150mm150mm时，不应时，不应小于小于150mm150mm；当公称直径小于；当公称直径小于l50mml50mm时，不应小于时，不应小于管子外径管子外径。n n3.2.2 3.2.2 3.2.2 3.2.2 焊缝距离弯管焊缝距离弯管(不包括压制、热推或中频弯管不包括压制、热推或中频弯管)起起弯点不得弯点不得小于小于100mm100mm，且不得小于，且不得小于管子外径管子外径。n n3.2.3 3.2.3 3.2.3 3.2.3 卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜在卷管的纵向焊缝应置于易检修的位置，且不宜在底部底部。n n3.2.4 3.2.4 3.2.4 3.2.4 环焊缝距支、吊架净距不应小于环焊缝距支、吊架净距不应小于50mm50mm；需热处理；需热处理的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的的焊缝距支、吊架不得小于焊缝宽度的5 5倍，且不得小于倍，且不得小于100mm100mm。n n3.2.53.2.53.2.53.2.5 不宜在不宜在管道焊缝及其边缘上开孔管道焊缝及其边缘上开孔。n n3.2.63.2.63.2.63.2.6 有加固环的卷管，加固环的对接焊缝应与管子纵有加固环的卷管，加固环的对接焊缝应与管子纵向焊缝错开，其间距不应小于向焊缝错开，其间距不应小于l00mml00mm。加固环距管子的环。加固环距管子的环焊缝不应小于焊缝不应小于50mm50mm。n n3.6 3.6 3.6 3.6 除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外，不除设计文件规定的管道冷拉伸或冷压缩焊口外，不得得强行组对强行组对。38高压管道的焊接为了保证焊缝质量，高压管子在焊接前一般应进为了保证焊缝质量，高压管子在焊接前一般应进行预热，焊后应进行热处理行预热，焊后应进行热处理3.8.1 15MnV3.8.1 15MnV、12CrMo12CrMo、15CrMo15CrMo、Cr5MoCr5Mo高压管子高压管子应采用手工电弧焊，当管壁厚不大于应采用手工电弧焊，当管壁厚不大于6mm6mm时，应采时，应采用手工氩弧焊。用手工氩弧焊。3.8.2 1Crl8Ni9Ti3.8.2 1Crl8Ni9Ti、Crl8Nil3Mo2TiCrl8Nil3Mo2Ti高压管子应高压管子应采用手工氩弧焊打底和手工电弧焊盖面成型。采用手工氩弧焊打底和手工电弧焊盖面成型。3.8.3 3.8.3 碳素钢管、合金钢管焊接，为确保碳素钢管、合金钢管焊接，为确保底层焊底层焊接表面成型光滑平整、焊接质量好，均采用手工接表面成型光滑平整、焊接质量好，均采用手工氩弧打底，手工电弧焊成型氩弧打底，手工电弧焊成型，不锈钢管、钛管采，不锈钢管、钛管采用氟弧焊时，应充氮气保护，以防产生氧化。用氟弧焊时，应充氮气保护，以防产生氧化。n4 错边量的控制错边量的控制 管道在组对时必须严格控制好错边量，否则对于压力管道的长期安全运行或压力管道的安装监检和定检是很不利的4.14.1 管道对接焊口的组对应做到内壁齐平，内壁错边量应符合表4.1的规定。管道组对内壁错边量管道组对内壁错边量 表表4.14.1管道材质内壁错边以量钢不宜超过壁厚的10%,且不大于2mm4.2 不等厚管道组成件组对时，当内壁错边量超过表4.1的规定或外壁错边量大于3mm 时,应进行修整(图4.2)T2T110 mm T2Tl10mm(a)内壁尺寸不相等T2T110mm T2Tl10mm(a)外壁尺寸不相等(c)内外壁尺寸均不相等 (d)内壁尺寸不相警的部落图4.2 焊件坡口形式注：用于管件且受长度条件限制时,图(a)、(b)和(c)中的15角可改用30角。l5 检验检验51无损检测l511输送剧毒流体的管道；输送设计压力大于等于10MPa或设计压力大于等于4MPa且设计温度大于等于400 的可燃流体、有毒流体的管道；输送设计压力大于等于10MPa且设计温度大于等于400的非可燃流体、无毒流体的管道；设计温度小于-29的低温管道。这四类管道必须进行100%射线检测。l512其它压力管道一般可以进行5%射线抽查。52压力试验l5.2.1管道安装完毕，无损检验合格后（有的还需要热处理），应进行压力试验。一般试验介质用水（当对奥氏体不锈钢管道或对连有奥氏体不锈钢管道或设备的管道进行试验时，水中氯离子含量不得超过25106即25ppm)。试验压力计算方法试验压力计算方法l5.2.2试验压力按下式计算：l Ps1.5P12 l 式中 Ps试验压力(表压)(Mpa)；l P 设计压力(表压)(MPa)；l 1试验温度下，管材的许用应力(MPa)；l 2设计温度下，管材的许用应力(MPa)。l 当12大于6.5时，取6.5。l 当Ps在试验温度下，产生超过屈服强度的应力时，应将试验压力Ps降至不超过屈服强度时的最大压力。压力试验方法及注意事项压力试验方法及注意事项l5.2.3压力试验方法：液压试验应缓慢升压，待达到试验压力Ps后，稳压10min，再将试验压力降至设计压力，停压30min，以压力不降、无渗漏为合格。l5.2.4其它注意事项：l当试验过程中发现泄漏时，不得带压处理，应消除缺陷后,重新进行试验合格为止。l试验前，注液体时应排尽空气。l压力试验完毕，不得在管道上进行修补。6吹扫l61管道在压力试验合格后，应进行吹扫或清洗(简称吹洗)工作,并应在吹洗前编制吹洗方案。l62管道吹洗前，不应安装孔板、法兰连接的调节阀、重要阀门、节流阀、安全阀、仪表等，对于焊接的上述阀门和仪表，应采取流经旁路或卸掉阀头及阀座加保护套等保护措施。谢谢大家！希望大家在以后的工作中利用本次培训内容多关注压力管道修理情况，发现和制止违章违规行为，为压力管道的安全运行作出贡献。